Logo bio-infomedia.ro

Zooplanctonul infectat deține secretele prevenirii pandemiilor

Daphnia dentifera
O specie de zooplancton (Daphnia dentifera) infectată cu ciuperca parazită Metschnikowia bicuspidate. Sporii ciupercii microscopice se observă sub forma unor pete negre neclare. | Foto: TARA STEWART MERRILL
  • Nevertebratele sunt vectori obișnuiți ai multor boli, așa cum este malaria, ceea ce înseamnă că ele pot transmite agenții patogeni de la un om la altul, dar și de la animale la oameni.
  • Studiile au arătat că există câteva mecanisme de apărare pe care nevertebratele le pot utiliza pentru reducerea probabilității de infectare sau pentru a se recupera după o infecție.

Indiferent dacă este vorba despre plancton expus la paraziți sau despre oameni expuși la agenți patogeni, răspunsul imun inițial al gazdei joacă un rol integral în a determina dacă are loc infecția și cât de mult se răspândește aceasta în cadrul populației, conform unui studiu la Universității din Colorado Boulder.

Descoperirile, publicate în data de 13 mai 2021 în The American Naturalist, furnizează informații valoroase în privința înțelegerii și prevenirii transmiterii bolilor în cadrul și între speciile de animale. De la viermii lați paraziți transmiși de către melci la oamenii din țările slab dezvoltate, la zoonozele transmise de mamifere sau insecte la oameni - care pot produce pandemii, așa cum este COVID-19 - răspunsul imun al organismului infectat este o variabilă vitală ce trebuie luată în considerare atunci când se calculează urmările.

Unul dintre cele mai întâlnite tipare pe care le vedem în ecologia și epidemiologia bolilor este faptul că nu toate gazdele sunt egale, a declarat Tara Stewart Merrill, autorul principal al studiului. În cadrul cercetării unei boli infecțioase, trebuie să avem în vedere sistemul imunitar al gazdei atunci când dorim să înțelegem cum se va răspândi boala.

Nevertebratele sunt vectori obișnuiți ai bolilor, ceea ce înseamnă că ele pot transmite agenții patogeni între oameni sau de la animale la oameni. Bolile transmise prin vectori, așa cum este malaria, reprezintă aproape 20% din bolile infecțioase la nivel global și sunt responsabile pentru mai mult de 700.000 de decese în fiecare an.

Și totuși, studiile epidemiologice rareori au luat în considerare imunitatea nevertebratelor care sunt vectori ai bolilor transmise la om. Epidemiologii presupun că, odată expus la agentul patogen, nevertebratul-gazdă se va infecta.

Însă ar fi posibil ca nevertebratele să lupte împotriva acestor boli și să rupă veriga din lanțul de transmitere a lor la oameni?

În timp ce observau o specie minusculă de zooplancton (Daphnia dentifera) pe parcursul său biologic și în timpul expunerii la o ciupercă parazită (Metschnikowia bicuspidata), cercetătorii au văzut acest potențial în acțiune. O parte a planctonului putea opri sporii ciupercii să pătrundă în organism, iar o altă parte a eliminat infecția după un anumit timp de la ingestia sporilor.

Rezultatele au arătat că există câteva mecanisme de apărare pe care nevertebratele le pot utiliza pentru reducerea probabilității de infectare și că trebuie să înțelegem aceste sisteme imunitare pentru afla mai multe despre tiparele unei infecții, a declarat Stewart Merrill.

O recuperare neașteptată

Stewart Merrill și-a început această activitate de cercetare în primul an de doctorand la Universitatea din Illinoism, unde a studiat acest plancton și colecția sa de mecanisme de apărare. Are loc un proces oribil dacă planctonul nu reușește să țină parazitul la distanță: sporii ciupercii atacă măruntaiele planctonului, îi umplu organismul și se înmulțesc până când gazda moare, după care se răspândesc în mediu.

Însă cercetătoarea a constatat ceva care nu mai fusese observat înainte: o parte din planctonul infectat s-a recuperat. Câțiva ani mai târziu, Stewart Merrill a descoperit că, la niveluri identice de expunere, succesul sau eșecul acestor infecții depind de puterea mecanismelor interne de apărare ale gazdei din această fereastră timpurie de oportunitate.

Pe baza acestor observații, cercetătorii au dezvoltat un model probabilistic simplu pentru măsurarea imunității gazdei, model care se poate aplica și la alte viețuitoare sălbatice, cu aplicații importante în privința transmiterii bolilor de la nevertebrate la oameni.

Atunci când răspunsurile imune sunt bune, ele funcționează ca filtre care reduc transmiterea, a declarat Stewart Merrill. Însă orice modificare a mediului înconjurător care perturbă imunitatea poate amplifica transmiterea și, în final, infecția.

Modelul poate fi aplicat și în cazul COVID-19, după cum cercetătorii de la Universitatea din Colorado Boulder au arătat că nu toate gazdele sunt identice în privința transmiterii coronavirusului, iar expunerea nu determină direct infecția.

Înțelegerea prevenirii infecției

Stewart Merrill speră ca o mai bună înțelegere a infecțiilor la animalele simple precum planctonul poate fi aplicată pe o scară mai largă la nevertebratele care contează pentru sănătatea umană.

În Africa, sud-estul Asiei, America Centrală și America de Sud, 200 de milioane de oameni suferă de pe urma infecțiilor cauzate de schistozomi - nevertebrate cunoscute mai bine sub denumirea de viermi lați paraziți. Aceștia produc boli și moarte, cu consecințe economice și de sănătate publică semnificative, astfel încât Organizația Mondială a Sănătății îi consideră al doilea cei mai devastatori paraziți, după malarie.

Viermii lați paraziți reprezintă una dintre multele alte boli tropicale neglijate care se transmit la oameni de la nevertebrate, cum ar fi melcii, țânțarii sau muștele. Aceste boli afectează o porțiune importantă a populației, dar apar în zone cu niveluri de salubritate reduse, care nu dețin resursele economice pentru a le combate.

Schistozomii trăiesc în mediile cu apă dulce pe care oamenii le folosesc drept surse de apă potabilă și menajeră. Așadar, chiar dacă există tratamente, a doua zi o persoană se poate reinfecta doar intrând în contact cu apa de băut. Înțelegând modul în care viermii lați sucombă sau rezită în fața unei infecții, oamenii de știință precum Stewart Merrill ne ajută să reducem transmiterea lor la om.

Vestea bună este că putem învăța de la aceleași nevertebrate care ne afectează. De exemplu, unii melci au arătat abilitatea de a avea o memorie imunologică: dacă ei se infectează o dată și supraviețuiesc, ar putea să nu se mai infecteze a doua oară.

Source Sursa: www.scitechdaily.com
Text: Universitatea din Colorado Boulder



Din aceeași categorie